[發(fā)明專利]一種光致發(fā)光復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710192636.4
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106967417A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林和春;田培;王海;陳少強(qiáng);彭暉;褚君浩
• 申請（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C09K11/02;C08J5/18;C08L83/04;C08L83/05;C08L83/07;C08K3/22;H01L51/50
• 代理公司: 上海麥其知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)31257
• 代理人: 董紅曼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光致發(fā)光復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體涉有機(jī)鈣鈦礦熒光復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，有機(jī)鈣鈦礦材料由于其在太陽能光電轉(zhuǎn)換、OLED、LED等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景，而引起了廣泛的研究興趣。但由于有機(jī)鈣鈦礦材料對濕度、溶劑、UV及高溫非常敏感，而極大限制了其實際應(yīng)用，為了提高有機(jī)鈣鈦礦材料的穩(wěn)定性，可以將有機(jī)鈣鈦礦材料進(jìn)行表面修飾(ACSNano,2015,9,4533)、負(fù)載在有機(jī)聚合物(Adv.Mater.2016,28,9163)或多孔性無機(jī)載體中(J.Mater.Chem.C,2015,3,11286，NanoLett.2016,16,5866)。現(xiàn)有的制備方法操作復(fù)雜、不易操作，如文章(Adv.Mater.2016,28,9163)描述，需要將有機(jī)鈣鈦礦的前驅(qū)體溶液通過加到有機(jī)聚合物樹脂PVC、PS、PMMA、ABS及PC薄膜上，然后讓N，N-二甲基甲酰胺前驅(qū)體溶液通過溶脹作用進(jìn)入到樹脂中，再在真空中將溶液揮發(fā)干，形成光致發(fā)光有機(jī)鈣鈦礦薄膜，發(fā)展出性能穩(wěn)定的復(fù)合材料是目前有機(jī)鈣鈦礦材料研究的熱點和難點。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提出了一種光致發(fā)光復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。將有機(jī)鈣鈦礦材料與有機(jī)硅樹脂進(jìn)行復(fù)合，制備得到光致發(fā)光復(fù)合材料。

本發(fā)明提出的光致發(fā)光復(fù)合材料的制備方法，包括：采用擴(kuò)散法通過分散有有機(jī)鈣鈦礦前驅(qū)體的分散液制備有機(jī)鈣鈦礦納米顆粒，將有機(jī)鈣鈦礦納米顆粒與有機(jī)硅樹脂進(jìn)行混合，制備得到光致發(fā)光復(fù)合材料。

具體地，本發(fā)明光致發(fā)光復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)有機(jī)鈣鈦礦納米顆粒的制備

采用擴(kuò)散法制備有機(jī)鈣鈦礦納米顆粒：

在表面活性劑中，鉛鹽、鹵化銨生成有機(jī)鈣鈦礦，然后將所述有機(jī)鈣鈦礦溶解在分散液中制備得到有機(jī)鈣鈦礦前驅(qū)體的分散液，將有機(jī)鈣鈦礦前驅(qū)體的分散液滴加到有機(jī)不良溶劑中，形成過飽和溶液，析出有機(jī)鈣鈦礦納米顆粒；對有機(jī)鈣鈦礦納米顆粒進(jìn)行分離純化，制備得到有機(jī)鈣鈦礦納米顆粒。

(2)光致發(fā)光復(fù)合材料的制備

將步驟(1)制備得到的有機(jī)鈣鈦礦納米顆粒加入到有機(jī)硅樹脂中，機(jī)械攪拌均勻，制備

得到光致發(fā)光復(fù)合材料。

所述步驟(1)中，所述的有機(jī)鈣鈦礦前驅(qū)體包括鉛鹽、鹵化銨及表面活性劑，其中，所述鉛鹽、鹵化銨形成有機(jī)鈣鈦礦ABX₃的反應(yīng)式如下所示：

AX+BX₂＝ABX₃

反應(yīng)式(1)

其中，A為烷基胺正離子；優(yōu)選地，A為C1～C20烷基胺正離子；進(jìn)一步優(yōu)選地，A為甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、異丙胺、異丁胺或叔丁胺正離子；進(jìn)一步優(yōu)選地，A為甲胺和乙胺正離子。

B為鉛(Pb)；X為鹵素離子，F(xiàn)^-、Cl^-、Br^-或I^-。

所述

所述步驟(1)中，所述鉛鹽BX₂為一種或兩種鉛鹽的混合物，如為氯化鉛、溴化鉛、碘化鉛、醋酸鉛、乙酰丙酮鉛中的一種或多種；優(yōu)選地，為氯化鉛、溴化鉛、碘化鉛。

所述步驟(1)中，所述的鹵化胺為一種或兩種鹵化胺的混合物，如為氯化甲胺、溴化甲胺、碘化甲胺、氯化乙胺、溴化乙胺、碘乙甲胺、氯化丙胺、溴化丙胺、碘化丙胺、氯化丁胺、溴化丁胺、碘化丁胺中的一種或多種；優(yōu)選地，為氯化甲胺、溴化甲胺、碘化甲胺。

所述步驟(1)中，所述的表面活性劑為辛胺、十二胺、十六胺、十八胺中的一種或多種；優(yōu)選地，為辛胺、十二胺。

所述步驟(1)中，所述的分散液為甲酰胺、二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的一種或多種；優(yōu)選地，為甲酰胺和/或二甲基甲酰胺。

所述步驟(1)中，所述的鉛鹽和鹵化胺的摩爾比為1：1.1～1：3.0，優(yōu)選地，為1：1.1～1：1.5。

所述步驟(1)中，所述的鉛鹽和表面活性劑的摩爾比為1：1.1～1：2.5，優(yōu)選地，為1：1.1～1：1.6。所述表面活性劑不參加反應(yīng)，通過調(diào)整鉛鹽和表面活性劑的摩爾比，可以用于控制制備得到的有機(jī)鈣鈦礦納米顆粒的尺寸。

所述步驟(1)中，所述的有機(jī)不良溶劑為丙酮、丁酮、戊酮、環(huán)己酮、乙酰丙酮、四氫呋喃、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、醋酸丁酯、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯甲烷中的一種或兩種以上；優(yōu)選地，為丙酮、丁酮、甲苯和二甲苯。